电磁感应单元测验题

2014-5-11 0:29:48 下载本试卷

电磁感应测验题

一、选择题

1.如图,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N 极朝下。当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)

A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引

B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥

C. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引

D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥

2.如图4所示,两根相距为l的平行直导轨ab、cd、b、d间连有一固定电阻R,导轨电阻可忽略不计。MN为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻也为R。整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)。现对MN施力使它沿导轨方向以速度v(如图)做匀速运动。令U表示MN两端电压的大小,则

  A.流过固定电阻R的感应电流由b到d

  B.流过固定电阻R的感应电流由d到b

  C.流过固定电阻R的感应电流由b到d

  D.流过固定电阻R的感应电流由d到b

3.如图3所示,两根足够长的固定平行金属光滑导轨位于同一水平面,导轨上横放着两根相同的导体棒abcd与导轨构成矩形回路。导体棒的两端连接着处于压缩状态的两根轻质弹簧,两棒的中间用细线绑住,它们的电阻均为R,回路上其余部分的电阻不计。在导轨平面内两导轨间有一竖直向下的匀强磁场。开始时,导体棒处于静止状态。剪断细线后,导体棒在运动过程中

A.回路中有感应电动势

B.两根导体棒所受安培力的方向相同

C.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能守恒

D.两根导体棒和弹簧构成的系统动量守恒,机械能不守恒

4.图中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里。abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l。t=0时刻,bc边与磁场区域边界重合(如图)。现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。取沿a→b→c→d→a的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是

 

5、如图所示,PQRS为一正方形导线框,它以恒定的速度向右进入以MN为边界的匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面,MN线与线框的边成450角.EF分别为PSPQ的中点.关于线框中的感应电流,正确的说法是:

A.当E点经过边界MN时,线框中感应电流最大

  B.当P点经过边界MN时,线框中感应电流最大

  C.当F点经过边界MN时,线框中感应电流最大

  D.当Q点经过边界MN时,线框中感应电流最大

6、如图所示,大小相等的匀强磁场分布在直角坐标系的四个象限里,相邻象限的磁感强度B的方向相反,均垂直于纸面,现在一闭合扇形线框OABO,以角速度ω绕Oz轴在xOy平面内匀速转动,那么在它旋转一周的过程中(从图中所示位置开始计时),线框内感应电动势与时间的关系图线是:

 

7、一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中,设向里为磁感强度B的正方向,线圈中的箭头为电流i的正方向(如图所示).已知线圈中感生电流i随时间而变化的图像如图所示,则磁感强度B随时间而变化的图像可能是:

     

8、图中A是一边长为L的方形线框,电阻为R.今维持线框以恒定的速度v沿x轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场B区域.若以x轴正方向作为力的正方向,线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线为:

  

9、如图所示电路,多匝线圈的电阻和电池的内电阻可以忽略,两个电阻器的阻值都是R,电键K原来打开着,电流,今合下电键将一电阻器短路,于是线圈中有自感电动势产生,该自感电动势:

A.有阻碍电流的作用,最后电流由I0减小到零

  B.有阻碍电流的作用,最后电流小于I0

  C.有阻碍电流增大的作用,因而电流保持为I0不变

  D.有阻碍电流增大的作用,但电流最后还是要增大到2I0

10、如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略.下列说法中正确的是:

A.合上开关K接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮

B.合上开关K接通电路时,A1和A2始终一样亮

  C.断开开关K切断电路时,A2立刻熄灭,Al过一会儿才熄灭

  D.断开开关K切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭

姓名           学号            

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

二、计算题

11(12分)、如图所示,导线框abcd固定在竖直平面内,dc段的电阻为R,其它电阻均可忽略.ef是一电阻可忽略的水平放置的导体杆,杆长为L,质量为m,杆的两端分别与abcd保持良好接触,又能沿它们无摩擦地滑动.整个装置放在磁感强度为B的匀强磁场中,磁场方向与框面垂直.现用一恒力F竖直向上拉ef,当ef匀速上升时,其速度的大小为多少?

12(12分)、图中abcd为一边长为L、具有质量的刚性导线框,位于水平面内,bc边中串接有电阻R,导线的电阻不计.虚线表示一匀强磁场区域的边界,它与线框的ab边平行,磁场区域的宽度为2L,磁感强度为B,方向竖直向下.线框在一垂直于ab边的水平恒定拉力作用下,沿光滑水平面运动,直到通过磁场区域.已知ab边刚进入磁场时,线框便变为匀速运动,此时通过电阻R的电流的大小为i0,试在图的i—x坐标上定性画出:从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中,流过电阻R的电流i的大小随ab边的位置x变化的曲线。

13(14分)、在匀强磁场中的正方形导线框abcd,各边长为L,其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝,其余三边均为电阻可忽略的铜线,磁场的磁感强度为B,方向垂直纸面向里.现有一与ab段的材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ架在导线框上(如图所示),以恒定的速度vad滑向bc.当PQ滑过l/3的距离时,通过aP段电阻丝的电流强度是多大?方向如何?

14(14分)、如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距lm,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.求:

(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;

(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R消耗的功率为8W,求该速度的大小;

(3)在上问中,若R=2Ω,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.

(g=10rn/s2,sin37°=0.6, cos37°=0.8)

15(14分)、如图所示,固定的水平光滑金属导轨,间距为L,左端接有阻值为R的电阻,处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m的导体棒与固定弹簧相连,放在导轨上,导轨与导体棒的电阻均可忽略.初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有水平向右的初速度v0.在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触.

(1)求初始时刻导体棒受到的安培力.

(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时,弹簧的弹性势能为Ep,则这一过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少?

(3)导体棒往复运动,最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q为多少?

16(14分)、图中MNPQ为竖直方向的两平行长直金属导轨,间距l为0.40m,电阻不计。导轨所在平面与磁感应强度B为0.50T的匀强磁场垂直。质量m为6.0×10-3kg、电阻为1.0Ω的金属杆ab始终垂直于导轨,并与其保持光滑接触。导轨两端分别接有滑动变阻器和阻值为3.0Ω的电阻R1。当杆ab达到稳定状态时以速率v匀速下滑,整个电路消耗的电功率P为0.27W,重力加速度取10m/s2,试求速率v和滑动变阻器接入电路部分的阻值R2

17(14分)、如图所示,在水平台面上铺设两条很长但电阻可忽略的平行导轨MNPQ,轨间宽度l=0.50m.水平部分是粗糙的,置于匀强磁场中,磁感强度B=0.60T,方向竖直向上.倾斜部分是光滑的,该处没有磁场.直导线ab可在导轨上滑动,质量均为m=0.20kg,电阻均为R=0.15Ω.b放在水平导轨上,a置于斜导轨上高h=0.050m处,无初速释放.(设在运动过程中ab间距离足够远,且始终与导轨MNPQ接触并垂直;回路感应电流的磁场可忽略不计,(g=10m/s2)  求:

⑴由导线和导轨组成回路的最大感应电流是多少?

  ⑵如果导线与水平导轨间的摩擦系数μ=0.10,当导线b的速度达到最大值时,导线a的加速度大小是多少?

18(16分)、如图13所示,一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于导线框所在平面,导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离为d,板长为lt=0时,磁场的磁感应强度BB0开始均匀增大,同时,在板2的左端且非常靠近板2的位置有一质量为m、带电量为-q的液滴以初速度v0水平向右射入两板间,该液滴可视为质点。

⑴要使该液滴能从两板间射出,磁感应强度随时间的变化率K应满足什么条件?

⑵要使该液滴能从两板间右端的中点射出,磁感应强度B与时间t应满足什么关系?

06届高三11班成绩:平均126,最高难146,做得最差是12题,很多人在第二阶段画成直线

答案:

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

D

A

AD

B

B

A

CD

B

D

AD

11

12

13Pa 

14.(14分)

(1)a=4m/s2

(2)

(3)

15、(1)安培力方向:水平向左

(2)由功和能的关系,得,安培力做功

电阻R上产生的焦耳热 

(3)由能量转化及平衡条件等,可判断:棒最终静止于初始位置

16、6Ω  4.5m/s

17、1A  2m/s2

18.(16分)

(第二段不要等号)